Ekonomik akım yoğunluğu, ekonomik akım yoğunluğuna göre kablo kesiti seçimi

Güç aktarım sistemlerinin işletilmesiyle ilgili maliyetler birkaç bileşene ayrılır:

• hatlardaki ve trafolardaki kayıpların maliyeti;

• amortisman kesintileri;

• devam eden onarım maliyetleri;

• personel maaşı.

enerji kaybı

Hat kayıplarının maliyeti iki parametreyle ilişkilidir: yıllık kayıpların miktarı ve kaybedilen elektriğin birim maliyeti. Kayıp miktarı doğrudan yükün güç faktörü ile ilgilidir. Aslında, aynı aktif güç tüketimi ile hattaki akım, güç faktörü ile ters orantılıdır, bu nedenle güç kaybı, güç faktörünün karesi ile ters orantılı olacaktır:

Bu nedenle hatlardaki aktif kayıpları azaltmak için mümkünse yük güç faktörünün arttırılması gerekmektedir. Özellikle trafolar tam yüklü olmalı ve motorlar yüksüz çalışmamalıdır.Çoğu zaman, transformatörlerin ve motorların güç faktörünü artırmak için, bir reaktif güç kompanzasyon sistemi kurmak için tüketicinin yanına kompanzasyon kondansatörleri kurmak yeterlidir.

amortisman gideri

Amortisman ücretleri ile ilgili olarak, bunlar ilk sermaye maliyetleri ve hattın ömrü ile ilgilidir. Sabit kıymetlerin tamamen geri kazanılması ve sermaye onarımları ile yapılan iyileştirmeler için kesintiler içerir. Hattın orijinal maliyetinin bir yüzdesi olarak amortisman ücreti, orijinal maliyetin bir yüzdesi olarak belirlenir. Ve bu tam bedel, hayatının geri kalanında geri ödenmelidir. Yüzde amortisman kesintileri aşağıdaki formüle göre belirlenir:

Devam eden onarım maliyetleri

Genellikle bu maliyetler, hatların orijinal maliyetinin asgari bir parçasıdır. Kırsal ağlar açısından bu, ilk maliyetin yalnızca yüzde birkaçıdır.

personel maaşı

Trafo merkezlerine hizmet veren hat görevlileri, teknik mühendisler, idari çalışanlar vb. herkesin maaşa ihtiyacı var. Böylece bu bileşen yıllık işletme maliyetlerine eklenir. Sonuç olarak, yıl için elektrik iletiminin işletme maliyetleri:

Ekonomik verimlilik, beklenen azalan maliyetlerle tahmin edilebilir:

İletken boyutunun rolü

Tasarım aşamasında bile, bu göstergenin (tahmini azaltılmış maliyetler) en düşük olması için bu tür koşulların sağlanması gerekir. Ve burada, telin en uygun kesitini seçmek çok önemlidir.

Kesit artırılırsa elektrik kayıplarının maliyeti bir hiperbol ile azalacaktır.Ancak hattın maliyeti düz bir hatta artacaktır. Yani başlangıç ​​maliyetlerine bağlı kesintiler de doğrusal olarak artacaktır.

Bakım ve ücretlerle ilgili maliyetler, tellerin enine kesitiyle neredeyse ilgisizdir ve ihmal edilebilir. Ve sonunda, beklenen azalan maliyetlerin değeri, bakım maliyetlerini hesaba katmadan, elektrik kayıplarının maliyetleri ile işletme maliyetlerinin toplamı olacak bir eğri çizebilirsiniz.

Bu eğrinin minimum değeri, sözde optimale tam olarak karşılık gelecektir. Hat iletkeninin ekonomik kesiti.

İletkenin doğru ekonomik kesitinin seçilmesi, hattın en optimum şekilde tasarlandığını ve bu koşullarda beklenen azalan maliyetlerin mümkün olduğunca düşük olacağını gösterir.

Her hattın tasarım sürecinde, çeşitli seçenekler göz önünde bulundurularak telin ekonomik kesitinin hesaplanması gerekir. Ancak pratikte bu nadiren yapılır. Görüntülenen grafiğin minimum değeri kesin bir değer değildir, grafik düzdür, bu nedenle genellikle paradan tasarruf etmek için en küçük kesite sahip kabloları seçmeye çalışırlar.

PUE'ye göre, ekonomik akım yoğunluğu birkaç kritere göre seçilir: iletkenin hangi metalinin kullanıldığına (bakır veya alüminyum), ne tür bir yalıtım olacağına (kauçuk, PVC, birleşik) ve hiç olup olmayacağına, kaç saat olacağına bağlı olarak maksimum yükte olacak, ekonomik bir akım yoğunluğu seçilecek. Bunun için bir masa var. Ve belirli bir akım yoğunluğuna dayalı ekonomik kesit, aşağıdaki formülle kolayca bulunabilir:

35 ila 220 kV gerilime sahip elektrik hatları için kesitler bu şekilde seçilir. Hesaplama işlemleri basittir.

Birkaç farklı yüke sahip bir hat için, hattın her bölümünün kendi ekonomik akım yoğunluğuna sahip olması gerektiği ve kesitin ya tüm hat boyunca aynı olduğu ya da her bölümün kendine ait olduğu dikkate alınır. Yine her site için şu formülü kullanın:

Tek yüklü bir hattaki güç kaybı aşağıdaki formülle belirlenir:

Hattın birkaç yükü varsa ve tel her yerde aynı kesitle seçilirse, güç kayıpları eşit olacaktır:

Eşdeğer akıma bağlı olarak birkaç yük için sabit bir enine kesit bulmak için önce eşdeğer akımı bulun:

Daha sonra ekonomik kesit, ekonomik akımın değerine göre hesaplanır:

En kolay yol, tüm uzunluk boyunca aynı bölümden bir çizgi oluşturmaktır, ancak daha sonra enerji kayıplarının ve malzeme maliyetlerinin, her bir bölüm için ayrı bölüm seçiminden daha fazla olacağı gerçeğine katlanmak zorundasınız.

Kırsal alanlarda, 10 kV gerilime sahip havai hatlar için, bölüm seçmenin üç yönteminden birine başvururlar:

• Ekonomik akım yoğunluğuna göre;

• 10 kV gerilimli ağlar inşa etmenin temel ilkesine göre, ana ağ 70 m2 kesitli çelik-alüminyum tellerden yapıldığında ve trafo merkezlerinde 10 / 0,4 kV kilit açma en az AC35 olduğunda.

• Minimum maliyet ilkesine göre, her bir akım değeri için uygun kesitte bir tel seçildiğinde, azaltılan maliyetler mümkün olduğunca küçük elde edilir.

Bir şeklin farklı bölümleri için gösterilen, toplam azaltılmış maliyetlerin hesaplanan güce bağımlılığının grafiklerine göre, optimum iletken seçilir. Çakışan grafikler, sınırlı bir ekonomik yük yelpazesi hakkında bilgi sağlar.

Ayrıca seçim, mekanik dayanıma göre ve kullanıcı tarafından stresin standardize edilmiş sapmaları dikkate alınarak ayarlanır. Kırsal elektrik şebekelerinde 380 volt gerilime sahip havai hatlar için ekonomik akım yoğunluğu geleneksel olarak 0,5 ila 0,7 A / mm2 aralığında olmalıdır ve telin kesiti bu gereksinime göre seçilir. Ardından izin verilen voltaj düşüşünü kontrol edin. Hattın tüm bölümleri tam fazlı olup, alüminyum tellerin kesiti 50 m2'den az olmamalıdır.